提升设备选型)

5.1 提升系统

新大寨铁矿采用平硐+盲斜井开拓方案，该斜井作为矿山综合提升井，担负着矿山矿石、废石、材料、设备、供排水、供电、通风、人员上下班运送等提升运输任务。根据业主委托要求，斜井提升设备选型应按到1070m 水平考虑。

5.1.1 提升设备选型计算依据

斜井天轮平台标高1070m ，井底标高1030m ，斜井倾角α=25°。斜井长度95m ，钢绳运行总长为150m 。

1、矿井年产量An ，5万t/a 。

2、工作制度：即年工作日br ， br=300天，每天2班，每班工作时间8小时。t=16h 。日工作小时数（除维修、保养以外每天平均使用提升机出矿约10h ）,井筒斜长T L =95m 井筒倾角β=250

3、矿车形式:YGC0.75侧卸式，容积0.75立方米；

4、矿石的散集密度，2t/立方米；

5、提升方式:单钩串车提升。 5.1.2 选择计算

1．一次提升量和车组中矿车数的确定： ⑴根据矿井年产量计算矿车数： 小时提升量

t

b A m r n

th

.

=16.7 t/h

⑵计算提升斜长： L=LT+L K +L H =150m

k

L --绞车至井口的长度，取30米。

L H --井底车场增加的运行距离，取25米。 （3）最大提升速度m ν：

参照有关规定：倾斜井巷内升降人员或物料时，提升容器的最大速度m ν≤5m/s ，根据此项规定，结合设计条件，先初定井内m ν=3m/s,在平巷内最大速度按v 0=2m/s

⑷其它参数确定：

①初始加速度0a ≤0.32

/s m 。

②主加；减速度 1a ≤0.52

/s m ，3a ≤0.52

/s m 。

2．一次提升循环时间T ：

1)重车在井底车场(1030m 水平)运动阶段： 初加速时间：

,经计算t 0=7s ；

初加速段运行距离： ，L 0=7m ；

车场内低速等速的运行距离：=18m ，取L H =25m ；

运行时间： t 0’=9s ； 2)井筒中运行阶段： 加速时间： ，t 1=2s ；

加速运行距离：

,L 1=1m ；

减速时间： , t 3=6s ；

减速运行距离：

,L 3=9m ；

井筒内等速运行距离：L 2=L- L 1- L 3=95-1-9=85m ； 运行时间：

,t 2=42.5s ；

3)在上部甩车场运行阶段： 加减速时间： , t 4’=7s ； 运行距离：

,L 4’=7m ；

低等速运行距离：L 5’=L K -2L 4, L 5’=30-14=16m ； 运行时间：

, t 5’=8s ；

则单次提升所用时间为： T 1=t 0+t 0’+t 1+t 2+t 3+2t 4’+t 5’ =7+9+2+42.7+6+15+8=89.7（s ）

单次循环时间T=2 T 1+2T 2=179+60=239（s ） 式中T 2为摘、挂钩时间，取30s 3．计算一次提升量m:

t

b T A a m r n f .3600..

x =1.15∗50000∗239300∗3600∗10

=1.3 (t)

f

a =1.15考虑到提升富裕能力。

4．计算一次提升矿车数n 1:

1n =

2

K 满车 V m =1.3/（0.75×0.5×2）=1.7辆

取1n =2辆。

5．计算选择钢丝绳： ①选择钢丝绳型号

参照现同类矿山使用情况，设计选择6×7钢丝绳，这种钢绳股中心丝外包捻一层钢丝，属于丝数少的线接触钢丝绳。相比直径相同的钢丝绳，其股中钢丝数少，钢丝直径相对较粗，耐磨性也相应较好，而且方便生产，价格较便宜。

②抗拉强度计算

斜井中钢绳的受力情况如下图：

图5-1 斜井提升系统示意图

上图是斜井提升系统受力分析，其最大静拉力应考虑倾角及阻力的影响。在天轮切点A 处钢丝绳的最大静拉力为：

Q j =gQo(sin θ+f l cos θ)+gM L (sin θ+f 2cos θ) 式中：M L 一装载点与天轮切点间钢丝绳重量，kg ；

θ一轨道倾角；

f l一提升容器运动的阻力系数，Z=0.01～0.015；

f2-钢丝绳与底板和托辊间摩擦系数，钢丝绳全部支承在托辊上时取0.15—0.20，局部支承在托辊上时取0.25—0.40。钢绳重量暂按1 kg/m计算。

据前计算，提升矿石时，单次提升矿车数量为1个，计算Q0时按矿车载重量加自重量进行计算，其2个载重量为2.6t（按满载计算,其中，每台自重量为0.584t），。

计算得提升矿石时钢绳最大静张力为Q j=13025.2N。

按照相关规范，提升物料时安全系数应大于7.5，取其大值作为钢绳的抗拉强度。经计算，钢绳抗拉强度应不小于7.5×

13025.18=97688.8N

③选择钢丝绳

根据选取的钢绳种类和最小破断拉力值选取钢绳，查钢丝绳规格表选用钢丝绳：6×7-Φ16-1670 ，其最小破断拉力为P Q=153000N; 公称抗拉强度1670MPa，每米钢绳重量0.9kg。

按选定的钢绳参数重新计算钢绳钢绳最大静张力得：提升物料时Q j=12971.2N，据最小破断拉力为P Q=153000N计算提升物料时安全系数为11.7，其安全系数值满足相关规范要求。

8．计算选择提升机：

⑴计算提升机滚筒直径：

对于井下设备：

/ =60×16=960mm

D60

d

⑵作用在提升机上的最大静张力：

由前面计算得Q j=12971.2N